Etikettarkiv: kvarts

En mystisk kronometrisk kristall

Läsaren vet säkert att de flesta tidtagaruren fungerar med hjälp av en liten kvartskristall, men har du tänkt på vad kristallen egentligen gör i klockan?

Kvarts är ett intressant mineral på flera sätt, men det som gör det ypperligt för kronometrik är dess piezoelektriska egenskaper. Piezoelektricitet är ett fenomen där ett (fast) ämne släpper ut en elektrisk stöt under mekanisk tryck. Notera att denna fenomen fungerar också baklänges; om man utsätter kristallen för en elektrisk laddning deformeras den.

Ovan är en video som demonstrerar piezoelektriska fenomenet. Kristallen i videon kan möjligtvis skapa en elektrisk potential på över 10000 V, beroende så klart på kraften den utsätts för.

Så hur utnyttjas piezoelekticiteten i klockor? Först formar man kvartsen till en pytteliten stämgaffel. Stämgafflar, som ni redan vet, resonerar med en bestämd frekvens beroende på dess material och tjockhet. Resonansen är lätt att uppehålla med en simpel krets som amplifierar de elektriska signalerna och matar dem tillbaka till kvartsgaffeln. Efter detta behöver man bara räkna antalet oscillationer. Efter en viss mängd oscillationer (vanligtvis 32768 st) har en sekund passerat.

Bonus video. För de som är intresserade av praktiska grejor, och hur saker och ting fungerar lönar det sig att följa kanalen engineerguy på YouTube.